長庚大學校訊

高階模糊決策模式在智慧農業中的應用與價值

高階模糊決策模式在智慧農業中的應用與價值

管理研究所 陳亭羽教授

智慧農業的發展與挑戰

隨著氣候變遷帶來的極端氣候日益頻繁，全球水資源與糧食安全面臨前所未有的挑戰。傳統農業受到氣候變化、土壤差異、水資源短缺及農業勞動力減少等因素影響，導致生產效率下降與農業經濟發展受限。為了應對這些問題，各國紛紛投入智慧農業技術的發展，利用資訊科技與數據分析提升農業生產力，並減少環境衝擊。

台灣自2015年行政院核定「生產力4.0發展方案」以來，智慧農業的發展便成為政府推動的重點政策之一。2017年，該計畫進一步修訂為「智慧農業科技綱要計畫」，並於2021年推出「新農業創新推動方案2.0」，聚焦於「智慧生產」與「數位服務」，希望透過智慧科技的導入提升農業產能與永續發展。

然而，智慧農業的普及仍面臨許多挑戰，包括高額的資本投入、技術導入門檻、農民對新技術的適應性等。雖然政府提供補助與技術支援，但農民與相關業者仍需權衡投入成本與未來收益，因此決策過程變得尤為關鍵。

高階模糊決策模式的應用

為了在智慧農業發展中做出最適決策，高階模糊決策模式（如圓形直覺模糊集結合多準則決策分析等）提供了一套有效的工具。這些方法透過模糊數學與偏好排序技術，使決策者能夠在不確定與模糊資訊下進行更準確的判斷，特別適用於農業領域中涉及多重因素與權衡條件的決策問題。

例如，在智慧農業的決策分析中，我們需要考量多項關鍵因素，包括技術相容性、數位環境適應成本、財務投資、技術複雜度、土地需求、作物多樣性與作物密度等。這些因素可分為成本導向（如財務投資、土地需求）與效益導向（如作物多樣性、作物密度）兩大類。在決策過程中，高階模糊決策模式能夠幫助決策者整合專家意見與數據分析結果，評估不同智慧農業模式的優劣，進而選擇最符合需求的方案。

智慧農業模式選擇與分析

以都市農業為例，由於台灣的土地資源有限，都市農業被視為提升土地利用效率與農業永續發展的重要策略。目前，智慧農場的運營模式可分為七種主要類型，包括：

A.   全玻璃建築型智慧農場：高密度作物生產，適用於商業化、教育及研究用途。

B.   室內小型智慧農場：利用都市閒置空間，適合小規模種植。

C.   屋頂都市農業：結合綠化與自產自銷，提升都市環境品質。

D.   垂直建築擴展型智慧農場：透過空間延伸增加農業產能。

E.    工廠型智慧農場：適用於低密度地區，大規模生產並提高作物產量。

F.    郊區型智慧農場：結合不同智慧技術，適應各類作物與農業方法。

G.   綠牆高層建築農場：主要用於景觀美化與環境改善。

農業相關部門可以透過決策分析，評估這些不同模式的可行性，找出最適合本地農業發展的方案。在這個過程中，高階模糊決策模式能夠提供精確的評估機制，協助政策制定者與農業業者做出最優決策。

結論與未來展望

智慧農業的發展是台灣農業邁向現代化與永續經營的關鍵。然而，在技術導入與資源配置過程中，如何做出最佳決策仍是一項重要挑戰。透過高階模糊決策模式，我們能夠更加精準地評估智慧農業方案的優勢與挑戰，並提供決策者有效的分析工具，以提高農業產業的競爭力。

未來，隨著人工智慧、大數據分析與物聯網技術的進步，高階模糊決策模式在智慧農業領域的應用將更加廣泛。我們期待透過跨領域合作與技術創新，使台灣的智慧農業能夠持續成長，為農業永續發展提供堅實的基礎。